前言
材料与方法
使用配备532 nm激光和600 gr/mm光栅的RM5显微拉曼光谱仪研究植物细胞壁各组分的分布及含量。由于植物样品非常易损坏,因此必须小心使用拉曼光谱仪。RM5具有通过Ramacle® 软件控制的全自动激光衰减器,使用户能够确保样品不会受到激光损坏。
图1 爱丁堡仪器RM5显微拉曼光谱仪
结果与讨论
图2 植物细胞木质素成像分布分析,A.白光图;B.成像图;C.光谱图(成像区域70μm x 70μm, 步进为0.7μm)
图3 植物细胞纤维素素成像分布分析,A.白光图;B.成像图;C.光谱图(成像区域70μm x 70μm, 步进为0.7μm)
成像图分析了70x70μm的植物细胞样品,基于Ramacle软件中的FastMap功能,在普通的CCD检测器中可使样品的单张光谱获取时间缩短至3.7ms。图2中(A)与(B)分别显示了植物细胞的白光图与木质素在植物细胞壁中的拉曼成像图,可更清楚的看到两组分在其中的分布与含量。由图2(B)中可看出,在3-4个细胞之间所存在的共有区域——细胞角隅处的拉曼信号最强,表明在该区域的木质素浓度最高。而纤维素是在两细胞之间的区域含量较高(图3(B))。结合两图可知,植物细胞壁中木质素的整体含量大于纤维素,而且两者的分布相互独立。该应用也证实了拉曼光谱成像技术在植物细胞壁化学组分研究方面的潜力。
结论
在本应用中,强调了拉曼成像技术可用于研究植物细胞壁内木质素、纤维素的分布和含量。RM5显微拉曼光谱仪高的空间和光谱分辨率可进行高质量的成像分析,RM5使用自动样品台进行拉曼谱图的扫描,电动样品台能够实现X、Y和Z方向上精确移动控制,是植物细胞学非破坏研究的理想工具。
参考文献
[1] M. C. McCann, N. C. Carpita, Curr. Opin. Plant Biol. 2008, 11, 314.
[2] M. Ochoa-Villarreal, E. Aispuro-Hernández, I. Vargas Arispuro, M. A. Martínez-Téllez, Polymer. 2012, 4, 63.
[3] M. Pauly, K. Keegstra, Plant J. 2008, 54, 559.
[4] N. M. Koropatkin, E. A. Cameron, E. C. Martens, Nat. Rev. Microbiol. 2012, 10, 323.
[5] H. M. Collins, R. A. Burton, D. L. Topping, M. L. Liao, A. Bacic, G. B. Fincher, Cereal Chem. 2010, 87, 272.
[6] Gierlinger N, Schwanninger M. Spectroscopy. 2007, 21: 69.
[7] Wiley J H, Atalla R H. Carbohydr. Res., 1987, 160: 113.
[8] Agarwal U P. Ralph S A. Appl., Spectroscopy. 1997, 51: 1648.
[9] Gierlinger N, Schwanninger M, Plant Physiol., 2006, 140: 1246.
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